音の強さのdB換算について
- 音圧レベルや音響インテンシティをデシベル換算する際の基準値について疑問があります。
- 音圧の2乗次元とされる音響インテンシティの基準値が異なる理由について教えてください。
- ウィキペディアによると、音圧レベルと音の強さレベルの基準値はそれぞれ0dBであるとされていますが、具体的な理由が分かりません。
- ベストアンサー
音の強さのdB換算について
音圧レベルや音響インテンシティをデシベル換算するときに0dBでの基準値がありますが、下の2者を見ると10-12W・m-2 は2×10-5Paの2乗ではありません。でも音響インテンシティって音圧の2乗の次元なので、(2×10-5)^2を0dBにすればよさそうなものですがそうなっていません。なぜでしょうか? 以下、ウィキより dBSPL (Sound Pressure Level) 音を構成する空気の圧力の実効値である音圧のレベルを表し、2×10-5Pa を基準値 (0dB)とする。 dBSIL (Sound Intensity Level、音の強さレベル) 単位断面積を単位時間に通過する音のエネルギーである音の強さのレベルを表し、10-12W・m-2 を基準値 (0dB) とする。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%B7%E3%83%99%E3%83%AB
- subarist00
- お礼率98% (5802/5895)
- 物理学
- 回答数2
- ありがとう数2
- みんなの回答 (2)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
「音響インテンシティって音圧の2乗の次元」じゃないよね。 音響インテンシティ=(音圧の2乗)/(媒質の密度*音の速度) であって 常温の空気の密度=1.2 kg/m3 そこでの音の速度=333 m/s を使えば (2*10^(-5))^2/(1.2*333)=1.0*10^(-12) となる。
その他の回答 (1)
- ufon
- ベストアンサー率64% (37/57)
音圧pと音の強さ(音響インテンシティ)Iの間には I=p^2/ρc という関係があります。 ρは空気の密度、cは空気中の音速です。ρcを固有音響抵抗といっており、空気中では約400Pa・s/mです。 これからI=(2×10^-5)^2/400=10^-12 w/m^2 となります。レベルに関する最も基本的なことです。
お礼
ご回答ありがとうございました。
関連するQ&A
- 60デシベルと80デシベルは、実効値は何パスカル?
工学に詳しい方、お願いします。 Wikipediaでは、「デシベル」について、次のように述べています。 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%82%B7%E3%83%99%E3%83%AB 「デシベルは本来二つの物理量の比を表す次元のない量であるが、工学では慣習により絶対基準値を定めて絶対単位として使うことが広く行われている。 dBSPL (Sound Pressure Level) 音を構成する空気の圧力の実効値である音圧のレベルを表し、2×10-5Pa を基準値 (0dB)とする。」 そうだとすると、音圧レベルと示す60デシベルと80デシベルも、本来は「二つの物理量の比を表す次元のない量」ですが、絶対値として何パスカルかを出せる、音を構成する空気の圧力の実効値としての数値で出せるのでしょうか? もし、そうだとして、60デシベルと80デシベルは、絶対値(実効値)として何パスカルでしょうか? 詳しい方、お教え下さい。
- ベストアンサー
- その他([技術者向] コンピューター)
- 音圧でなく音圧レベルを使用する理由は
「音圧レベル」について、Wikipediaでは次のように言っています。 「音圧レベル(おんあつレベル、英: sound pressure level)とは、音圧の大きさを、基準値との比の常用対数によって表現した量(レベル)である。単位はデシベル[dB]が用いられる。 可聴域にある音は同じ周波数であれば、音圧が大きいほど大きな音として認識される。また、音圧の単位は圧力を示す単位であるPa(パスカル)であるが、人間が認識しうる音の大きさの範囲は音圧の実値では広範囲にわたる。そこで、音響工学の分野では人間の聴覚特性に合わせ、音圧の大きさを基準となる値との比の常用対数によって表現される量(レベル)である音圧レベルを用いて表すことが多い。」 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E9%9F%B3%E5%9C%A7%E3%83%AC%E3%83%99%E3%83%AB この意味がよく分からないのですが、なぜ、音圧(パスカル)を示すのに、音圧(パスカル)ではなく音圧レベル(デシベル)を使用するとしているのでしょうか? 詳しい方、できるだけ分かりやすく教えて下さい。
- ベストアンサー
- 物理学
- デシベルの計算に詳しい方お願いいたします。
お忙しい所申し訳ありませんが、宜しくお願いいたします。 (問)半自由空間の反射面上にある点音源から2mの距離における音圧が8paであった。音源から16mの距離における音圧レベルは何dBになるか? (私の考え方)距離が2の4乗なので、音圧は4乗分の1となるので、 2mの距離で8paは16mでは1paとなり、1paは94dBなので答えは94dB (疑問)答えは94dBと書いてあったのですが、これを計算式で書くと、 点音源の音圧レベルをxdBとし、16m地点の音圧レベルをydBとすると、 8pa=103dB(=94+3+3+3)=x-20log 2-8 ...(1式) y=x-20log16-8 ...(2式) (logの係数の20は点音源だから、-8は半自由空間だから) (2式)から(1式)を引くとy=103-20log16+20log2=103-24+6=85dBとなり、答えと合いません。 何処がまちがっているのかお願いします。考え方が根本に違うのかもしれません。ご指導、宜しくおねがいいたします。
- ベストアンサー
- 物理学
- 電気音響工学についての問題です。
市販のコーン型スピーカから1m離れた点の音圧レベルは、1Wの電気入力に対して、91~94dBである。電気から音響へのエネルギー変換効率は? またこのスピーカーで2mの点で54dBの音圧を生じさせるのに必要な入力電力を求めよ。 なかなかとけなくて困ってます。 よろおしくおねがいします。
- 締切済み
- 物理学
- 音圧と圧力の違いがわかりません
音圧と圧力の違いについて教えて下さい。(困っています) 音圧はdBと言う単位で2*10e-5~2*10e2(Pa)までの範囲を0~140dBとしているのはなんとなくわかりました。 ある音をFFTで周波数解析と時間波形で出力した結果、時間波形のY軸が電圧(実行値)で表示されているので、係数を掛けてPa表示にしました。 その時に表示された1Paは94dBと言っていいのでしょうか? わかりにくい質問で申し訳ありません。
- 締切済み
- 物理学
- 音圧レベル[dBSPL]の求め方を教えて下さい
例えば、基準音圧P。=20[μPa]とし、 音圧が274047[μPa]の時の音圧レベルを求め方を、式を含めて教えていただきたく質問しました。
- ベストアンサー
- 物理学
- スピーカーのカタログの見方を教えてください。
スピーカーのカタログの見方を教えてください。 出力音圧レベル 85dB インピーダンス 4Ω っというスピーカーと、 出力音圧レベル 85dB インピーダンス 8Ω このような、出力音圧レベルが同じで、インピーダンスが違うスピーカーがあったとします。 私は、8Ωの方がカタログ的には出力音圧レベルは高いと思ったのですが、 昨日オーディオショップの店員さんに4Ωの方が出力音圧レベルは高いと言われました。 「音圧って1Wの信号を入れて1mの距離で測ったものですので、 抵抗値が高いと音圧は小さいです。なので4Ωの方が音圧は高いです」 っといわれました。 カタログって「dB/2.83v/m」っという基準?規格?で書いているの思うのです。 「W=V×V÷Ω」で2.83Vで計算すると、4Ωのスピーカーだと2Wになりますよね。 なので、出力音圧レベルの数値が同じ場合、4Ωの方が-3dB低くなるのでは ないかと思ったのですが違うのでしょうか。 スピーカーはインピーダンスが変動するのはわかっています。 能率もインピーダンスも周波数によっても違うのはわかります。 ですが、「カタログの見方」として教えてほしいです。
- ベストアンサー
- オーディオ
お礼
納得しました。ご回答ありがとうございました。